基于纳米结构氧化锌的水体酚类污染监测研究

利用气相传输法制备了形貌均一、尺寸适当的纳米ZnO棒,并利用其良好的生物兼容性在其表面组装了酪氨酸酶进行酚类物质水体污染的电化学检测传感研究。讨论了ZnO纳米结构制备的条件优化和用于传感的响应结果与影响因素。该传感器对邻苯二酚和苯酚具有快速的安培响应。线性范围分别为0.02 mmol/L~0.12 mmol/L和0.01 mmol/L~0.4 mmol/L,灵敏度分别为0.83μA/(mmol/L)和2.14μA/(mmol/L),检测限分别为15.57μmol/L和4μmol/L,为纳米结构ZnO在生物化学传感方面的应用展示了广阔的应用前景。     

基于EDTA蚀刻的CdTe/CdS量子点荧光探针 检测水环境中痕量镉离子

设计了一种基于乙二胺四乙酸(EDTA)蚀刻的“关－开”模式的CdTe/CdS核壳量子点(QDs)的荧光传感器,具有高灵敏,高选择性,快速检测水环境中痕量Cd2+的优点,EDTA通过在 CdTe/CdS QDs表面进行化学蚀刻,使CdTe/CdS QDs表面的Cd2+流失而和EDTA络合,在QDs表面形成空穴,得到特定的Cd2+识别位点,从而导致荧光猝灭,Cd2+的引入可以选择性的识别这些位点,使得EDTA-QDs体系的荧光恢复。在优化的工作条件下,该荧光传感器的线性响应范围为10μg/L~ 200μg/L和300μg/L~1000μg/L,实现了Cd2+在较大范围的测定要求,线性相关系数分别为0.997、0.985,检出限为0.22μg/L(0.002μmol/L),达到了国家二类水质标准(GB/T 14848-93)对Cd2+的检出限要求。此外,该荧光传感器对其他干扰离子的选择性优于1％,在实际水样检测中具有良好的实用性。     

N、P掺杂r-氧化石墨烯修饰电极用于检测乳酸

以三聚氰胺作为氮源,植酸作为磷源,在900℃下将氧化石墨烯碳化为还原氧化石墨烯,得到N、P掺杂材料900-RNPG,利用SEM、EDS技术表征N、P原子被成功掺入材料,将该材料滴涂到裸玻碳电极GCE烘干,再滴涂乳酸脱氢酶和NAD+,得到乳酸传感器900-RNPG/GCE。通过电化学交流阻抗法EIS、循环伏安法CV、计时电流法it,研究了900-RNPG/GCE传感器对乳酸的电化学特性,在最优条件下,该传感器对乳酸在100μmol/L-7 mmol/L范围内有良好的线性范围,检出限为33.4μmol/L(S/N=3),具有较高的响应电流值、较宽的线性范围、较低的检出限以及较强的抗干扰能力,可以有效应用于乳酸含量检测。     

基于CdTe量子点-壳聚糖-石墨烯纳米复合物构建亚硝酸盐电化学传感器

构建了一种基于CdTe量子点-壳聚糖-石墨烯纳米复合物修饰玻碳电极的亚硝酸盐电化学传感器,壳聚糖作为连接剂,CdTe量子点静电自组装负载到石墨烯上,外层包覆的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)薄层用于稳定修饰物.对该传感器进行了电化学表征该电极,并与差分脉冲伏安法结合用于检测亚硝酸盐,该传感器在2 μmol/L~100 μmol/L范围内具有良好的线性关系,检出限为0.89 μmol/L,加标回收率在96.7%~101.8%内.该传感器具有灵敏度高、检出限低、准确、快速等优势,应用到市售腌菜中亚硝酸盐的检测,结果令人满意.     

基于硼掺杂金刚石电极的酚生物传感器的研究

该文研究了以硼掺杂金刚石为基底电极的酪氨酸酶传感器.该酶传感器对酚的催化作用强于以玻碳为基底电极的酪氨酸酶传感器.在浓度为1.0×10-8～1.0×10-5mol/L的范围内传感器对邻苯二酚的响应具有良好的线性关系,检测下限为5.2×10-9mol/L.酶电极的Michaelis-Metent常数(Kapp m)为33.65μmol/L.酶电极对苯酚和对甲苯酚也有良好的响应,线性范围分别为:5.0×10-8～2.0×10-5mol/L、5.0×10-8～5.0×10-6 mol/L.酶传感器有较好的稳定性和重现性.     

普鲁士蓝/PDDA–石墨烯复合膜修饰电极的制备及应用于过氧化氢无酶传感器

制备了一种基于普鲁士蓝/PDDA-石墨烯复合膜的新型无酶电化学传感器,可以用于过氧化氢的灵敏检测。以聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)作为分散剂和功能化试剂制备了PDDA功能化的石墨烯(PDDA-G),然后将普鲁士蓝(PB)电沉积到PDDA-G修饰的玻碳电极表面,制备了PB/PDDA-G/GCE。实验发现,在工作电位为-0.3 V时,PB/PDDA-G/GCE作为传感器对H2O2的电化学还原有很好的催化能力,响应时间小于5 s,这主要是缘于PDDA-G和PB的协同作用。在3.0μmol/L~2 061μmol/L的范围内,H2O2的还原电流与其浓度呈现良好的线性关系,检出限为1.0μmol/L(S/N=3)。该修饰电极有望用于实际样品中H2O2的快速检测。     

用于腺苷检测的基于级联扩增核酸适体电化学传感界面的构建研究

该文报道了一种基于酶级联扩增的电化学核酸适体检测腺苷的新方法。当腺苷存在时,滚环扩增的引物通过E.coli DNA连接酶的作用与通过巯基组装在金电极上的固定探针连接。在pHi29 DNA聚合酶的作用下,滚环扩增反应进行并产生一条与环形探针完全互补的长的单链,然后将大量金纳米粒子标记的核酸探针与滚环扩增的产物杂交。该传感界面电化学行为的结果表明,通过酶级联扩增的方法提高了检测腺苷的阻抗响应灵敏度,且选择性和重现性良好。用于腺苷的检测时,其线性范围为2.0μmol/L~100μmol/L,最低检测浓度为2.0μmol/L,表明该传感界面的设计可作为一种通用方法而有望用于其它目标物的检测。     

一种基于泡沫铜材料的无酶果糖传感器研究

本文尝试了一种基于泡沫铜材料的无酶果糖传感器。以泡沫铜材料作为工作电极,Pt片作为对电极,在0.1 mol/L的NaOH溶液中以循环伏安法( CV)和电流-时间曲线法( i-t)探索了一种无酶果糖的定量检测方法。 CV扫描结果证明果糖在泡沫铜电极表面易被氧化。 i-t检测结果表明在线性范围0.18 mol/L~3.47 mol/L内泡沫铜电极检测果糖的灵敏度3.1930 mA/( cm2·mmol/L),其检测限为13.8μmol/L。对比实验表明,泡沫铜电极对果糖具有较好的选择性。该传感器具有响应速度快、成本低等优势,有望于糖类检测中得到应用。     

基于三维多孔泡沫镍材料的乳糖传感器研究

提出了一种基于三维多孔泡沫镍的乳糖传感器,采用泡沫镍材料作为工作电极,铂电极作为对电极,在0.1 M的NaOH碱性环境中以循环伏安法(CV)和电流-时间曲线法(i-t)建立了乳糖定量检测方法,循环伏安扫描结果证明乳糖可以被泡沫镍氧化,电流-时间检测结果表明乳糖在0.2 mmol/L~3.5 mmol/L的线性浓度范围内,泡沫镍检测乳糖的灵敏度为9.433 1 mA/(cm2·mmol/L),检测限为6.8μmol/L.本文所研究的乳糖传感器具有响应速度快、成本低、高灵敏度、低检测限等优势,具有较好的实际应用价值.     

PAMAM-SiO2复合纳米颗粒增强的葡萄糖传感器

将PAMAM-SiO2复合纳米颗粒和葡萄糖氧化酶通过壳聚糖-SiO2溶胶-凝胶固定于普鲁士蓝修饰的工作电极表面,然后以自制铂片电极为对电极、甘汞电极为参比电极,组成三电极体系,测定电镀废水中重金属离子的浓度.考察了电极的选择、葡萄糖氧化酶的固定量、复合颗粒的修饰量、温度、缓冲溶液的pH值、扫描速率等因素对葡萄糖传感器响应信号的影响.实验结果表明:选用铂盘电极、葡萄糖氧化酶固定量为4.9 U、添加浓度为1.5mmol/L纳米复合颗粒3.5 μL、在25℃、pH 6.64、扫描速率为20mV/s的条件下进行测量,响应电流最大.检测Hg2+时,传感器的线性响应范围为2.5-22.5μmol/L,检出限为2.5×10-5mol/L,相关系数为O.97(n=9).     

用于无创检测皮下葡萄糖的新型生物传感器研究

以无创检测人体血糖为应用需求,采用高灵敏度锇氧化还原聚合物修饰在薄膜电极上,并通过戊二醛交联法固定酶分子制备成新型生物传感器。实验结果表明:在0~700μmol/L的葡萄糖标准浓度范围内,传感器灵敏度为23.955 nA/(μmol.L-1),最低检测限为0.3μmol/L,相关系数为0.999;在标准皮下葡萄糖浓度0~19mmol/L浓度范围内,被抽取出的葡萄糖电流响应值与皮下葡萄糖的浓度成线性关系,线性相关系数为0.994,灵敏度为4.03 nA/(mmol.L-1);单只传感器对100μmol/L葡萄糖检测的精度为4.07%(n=10),不同传感器之间对100μmol/L葡萄糖测量的精度为3.22%(n=10),在4℃条件下,传感器的寿命可达450 d。     

心肌细胞电位传感器在海洋生物毒素检测中的研究

目前海洋毒素对人类健康的威胁越加严重,尤其是麻痹性毒素。提出了一种基于细胞电位传感器检测贝类的生物毒性的新方法,采用心肌细胞与微电子加工技术的微阵列芯片（MEA）相结合,构建了新型的心肌细胞电位传感器。通过心肌细胞与MEA芯片的紧密耦合,实现了实时监测心肌细胞电位的变化,输出稳定和一致性好的胞外场电位信号。通过检测海洋中危害较大的石房蛤麻痹性毒素（STX）,分析细胞的信号特征参数,实验结果表明,STX毒素对心肌细胞的电生理活动有明显的抑制作用,对脉冲幅值和脉冲频率有明显的浓度依赖性抑制作用。常规标准的生物毒性检测方法小鼠生物法的检出限为40 g/100 g,而心肌细胞电位传感器可检测的下限为1.004 ng/mL,检测范围为25 nmol/L~1600 nmol/L,通过对比表明该方法具有较好的检出限且检测方法相对简单,易于规范化和标准化。通过进一步的完善,该方法在海洋毒素的快速检测应用方面具有良好的发展前景。     

AChE/IL-GR/CHI/GCE结构酶电极的研制及其对毒死蜱农药的检测

利用氨基功能化离子液体修饰石墨烯(IL-GR)的独特性质,以壳聚糖(CHI)为交联剂,首先在玻碳电极表面固定IL-GR,然后吸附乙酰胆碱酯酶(AChE)制得新型有机磷检测酶电极(AChE/IL-GR/CHI/GCE),并用于卷心菜样品中毒死蜱农药残留的测定。采用透射电镜(TEM)表征了IL-GR的形貌,采用循环伏安法(CV)和差示脉冲伏安法(DPV)研究了酶电极的电化学性质。结果表明,在优化的实验条件下,抑制率(I%)与毒死蜱浓度的对数在1.0×10-10mol/L~1.0×10-5mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为7.0×10-12mol/L(S/N=3)。测定了卷心菜中毒死蜱的含量,回收率为92.3%~108.6%。     

基于多壁碳纳米管-铂纳米颗粒纳米复合材料的乙醇生物传感器

采用超声法制备了多壁碳纳米管－铂纳米颗粒( MWCNTs￣PtNPs)纳米复合材料,并将其修饰于乙醇生物传感器,表现出良好的检测性能。实验结果表明：传感器最低检测限为0.02 mmol/L,线性范围为0.25 mmol/L~3.00 mmol/L,灵敏度为0.92332μA/( mmol/L),并且具有高稳定性和良好的重现性。     

基于静电沉积壳聚糖铂纳米颗粒复合膜构建葡萄糖生物传感器

利用电沉积方法对壳聚糖/铂纳米颗粒复合膜进行组装,以戊二醛作为交联剂同定葡萄糖氧化酶,构建葡萄糖生物传感器.实验结果表明:制得的葡萄糖生物传感器响应时间仅为8 s,线性测量范围为1×10-5～1×10-3moL/L,检测限为1.4×10-5 mol/L(S/N=3.0).该传感器灵敏度高,稳定性好.     

核酸适体-捕获探针预杂交修饰制备免标记腺苷电化学传感器

核酸适体（Aptamer）是单链寡核苷酸片段,对靶分子具有高亲和力和高特异性,具有常规识别分子（如抗体和酶）所不具备的一些优点,该文基于核酸适体制备了一种用于检测腺苷的免标记电化学传感器。将腺苷的核酸适体与带巯基的捕获探针通过硫-巯键组装到金电极表面,用6-巯基己醇（MCH）作为缺陷探针封闭电极表面,得到的MCH／Aptamer-Capture／Au界面,构筑的电化学传感器对腺苷具有特异性识别功能,检测腺苷的线性范围为1×10-6mol／L～2．5×10-4mol／L,检测限为0．1μmol／L,相对标准偏差（R．S．D）为2．0％。该传感器对腺苷的检测具有灵敏度高、检测范围宽、制作简便、成本低,并且具有良好的选择性和重现性。     

氧化还原聚合物修饰的过氧化氢传感器的研究

一种用于快速检测过氧化氢的电流型生物传感器.将氧化还原聚合物滴在塑料基片上溅射的金薄膜工作电极上形成一层对过氧化氢的敏感膜.实验结果表明,该生物传感器在1.0×10-6-2.0×10-4mol,具有很好的线性相关,线性相关系数为0.999(n=9),灵敏度为0.6 A/(mol·cm2),检出限为1μM H2O2,稳定性好且批量制备的传感器之间一致性好([CV]=4.2%),因此,该方法能够用于批量制备低成本的生物传感器.     

基于石墨烯-海藻酸钠复合材料的辣根过氧化物酶传感器研究

构建了一种以海藻酸钠-石墨烯(SA-GR)为基底的新型过氧化氢电化学酶传感器。利用滴涂法将生物相容性良好的海藻酸钠-石墨烯复合物固定在玻碳电极表面,再通过酰胺键将HRP连接在SA-GR复合膜上,从而制备出了性能良好的过氧化氢电化学酶传感器。该传感器重现性好、灵敏度较高,并且响应速度快(3 s),米氏常数较低(Km=0.663),对H2O2检测的线性范围为1.0×10-4～1.2×10-3mol/L,检测下限为5.7×10-6mol/L。     

聚吡咯掺杂苯磺酸钠葡萄糖生物传感器

采用电化学聚合技术,用掺杂苯磺酸钠的聚吡咯（PPy）导电薄膜修饰铅笔芯电极,在修饰电极表面吸附葡萄糖氧化酶制备了葡萄糖生物传感器.研究了苯磺酸钠掺杂对PPy薄膜形貌、葡萄糖传感器性能的影响.实验结果表明：掺杂苯磺酸钠能够改变PPy形貌、极大提高其导电性.优化条件下该生物传感器抗干扰能力强、稳定性好,响应电流和葡萄糖浓度在0～0.7 mmol/L范围内有良好的线性相关度（R=0.9976）,灵敏度为26.10 μA/mmol/L,平均响应时间约为6.5s,检测下限为47.2 μmol/L.